金星大气中发现硫化氢,表明有生命存在的可能
皇家天文学会近日发布一项激动人心的发现,科学家们通过研究在金星强酸大气层中检测到了一种名为磷化氢(PH3)的气体,其浓度异常之高。这一剧毒、易燃且具有强烈臭味的气体,在天体生物学中常被视为生命存在的关键标记。此次发现引起了全球科学家的广泛关注与热烈讨论。
磷化氢在地球上主要由微生物产生,是新陈代谢的副产品。这一物质因其散发的难闻气味和潜在的中毒风险而备受关注,但在全球磷循环中也起着重要作用。事实上,磷化氢在一些工业和农业领域也有应用,例如作为熏蒸剂。
此前,科学家已在气态行星木星和土星中检测到磷化氢。在极端环境中,气态巨行星的能量可能为克服磷原子和氢原子之间的排斥,使其自然形成磷化氢提供了支持。在地球上,磷化氢的产生与生命过程紧密相连,很难通过普通的地质或大气作用生成。这种分子极不稳定,需要持续产生才能维持存在,因此被视为生命的灯塔。
金星作为夜空中最引人注目的天体之一,自古以来在人类文化中占有重要地位。虽然金星的环境极为严酷,表面压力是地球的92倍,温度高达900℃,但科学家们仍对其充满好奇与的热情。英国卡迪夫大学教授Jane Greaves及其团队通过精心设计的观测实验,意外在金星大气层中发现了磷化氢的存在。他们首先使用夏威夷的麦克斯韦望远镜进行观测,并在后续研究中使用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵进行了进一步的观察。最终,他们估算出金星云层中距地面53公里处的磷化氢丰度高达数千倍于地球大气中的浓度。
这一发现引起了科学家们的极大兴趣。许多专家表示,这一研究结果是令人惊讶的,因为磷化氢的存在并不符合我们对金星大气化学成分的理解。科学家们正在试图找出磷化氢的来源,并其可能的地质或化学过程。尽管在地球上,某些低氧环境中生长的微生物会产生磷化氢,但在金星上,这样的环境似乎并不常见。科学家们正在寻找其他可能的解释,包括来自金星地表、微陨星、闪电或云层内部的化学过程。目前仍无法确定这些微量磷化氢的确切来源。这一发现可能意味着金星上发生了未知的光化学或地球化学过程,甚至暗示金星上可能存在生命迹象。但这并不意味着我们已经找到了外星生命的明确证据。天体生物学家们仍在继续和研究这一令人兴奋的领域,希望能解开金星大气中磷化氢来源的谜团。这一发现为我们提供了一个全新的视角来宇宙的奥秘,并激发了我们对外太空生命存在的无限遐想。磷化氢的神秘面纱尚未被完全揭开,其化学性质仍有许多未知之处。这种气体可能在金星大气中的温和层内存在,那里能够躲避太阳光的直接照射,从而避免光化学反应的破坏。有关磷化氢光谱信号的真实性问题,引发了科学界的疑虑。因为这些信号微弱,难以排除它们可能是同频率的人工信号的可能性。
ALMA天文台的专家John Carpenter指出,远程分子识别的标准在于检测同一分子的多个“指纹”,这些指纹在电磁波谱上呈现出不同的频率特征。对于磷化氢的研究,目前团队尚未能够达到这一标准。尽管他们的步骤看似无误,但真实性仍有待验证。
研究团队通过两个独立望远镜进行的观测结果,出现了难以解释的统计问题。他们渴望在其他波段识别磷化氢,并计划利用平流层红外天文台(SOFIA)和NASA红外望远镜(IRTF)进行观测验证。由于新冠疫情的影响,这些计划暂时被搁置了。
长期以来,科学家们对火星生命的热情持续高涨,今年发射的火星探测器也肩负着最终判定火星是否有生命的目标。相比之下,对金星的探测近年来确实有所减少,目前仅有日本的破晓号(Akatsuki)探测器仍在轨道运行。早期对金星的探测显示,其大气中某部分对紫外线的吸收超出了预期,引发了科学家对空气微生物的猜测,但也不排除含硫化合物的存在——微生物产生的硫也可能是原因之一。还有一些科学家根据观察推测金星曾存在液态水,并描述了“金星人”生存的可能性。作为地球的邻居,我们对金星仍然知之甚少,这里仍然隐藏着许多未知的大气化学现象等待我们去发现。